TW579466B - Method for improving overall working efficiency of data storage device in multi-task operation environment - Google Patents

Description

579466 五、發明說明（1) 1 ·發明領域： 本發明是關於一種掉3 ^ 法，特別是指-種在多；：m統整體工作效率之方 體工作效率之方法。 一 ^〗兄下提昇資料儲存裝置整 2 ·背景說明： 在多工作業環境中，涉

Switch)，其主要特點是讓多工工作交換（Task 理單元的硬體資源。在這夕項工/乍可以同時分享中央處 自擁有一段中央處理單元的=一，〗兄下，每一個工作均各 内，仍無法完成整個動作，仃時間，若在該預定時間之 之控制權，以使中央處理1=須暫時釋放中央處理單元 一個工作執行時間超過預定1執行其它工作。這種在 單元之控制權而改由另外一:s時’即必須釋放中央處理 制權的交換動作，即為工 2作取得該中央處理單元控 必須前一個尚未執行完成:从。在進行該工作交換時， 來，以確保其下一次回復哕2的所有處理狀態都儲存起 未完成的動作，且亦必須將：的：行時，能接續前次尚 態，取回並且回存至中央产二執仃的工作的所有處理狀 雖然多工作業環境提；暫存器中。 值實際上，其總體工“同=多項工作的工作模 疋南。例如以資料儲存裝置（仃y率在某些狀況中並不一 案目錄複製為例，在微軟視窗：石’磁碟機或光碟機)之檔 業系統環琦下芬你田日rosoft Windows 2〇〇〇作 對某〜大 則商用個人電腦系統之狀況下，針 大小為數百MB之目錄或槽案夾（Direct〇ry 〇r Fiie 579466

F〇lder)在磁碟儲存裝置之間作目錄複製之作举，戶 之實驗數據如下·· τ攸衣又作系所得到 1. J只進行單-目錄複製作業之情況下（例如將該 貝料儲存裝置複製到另一資料儲存; 為7分鐘。 y W而4間約 2 ·同時進行兩個大小均為數 前景（Foreground)的複製 處於背景（Background)的 完成。 百MB之目錄複製作業時，處於 作業在經過1 9分鐘後完成，而 複製作業在經過22分鐘之，後才 由上列之實際數據分析之，很顯然地，就資料 置的整體效能而言，以MS Windows 2000的多工處理方、 式’在多工作業環境下比起連續執行兩次單一複&製作 體所需時間多了一半’多工作業方式下處於前景的複势二 業比起單工作業方式第一個完成的複製作業晚了丨2分^， 甚至也比單工作業的第二個複製作業晚了5分鐘才完成 遑論多工作業方式下處於背景的複製作業。 上述工作效率之差異還只是針對兩個同時進行的複 作業而已。倘若’同時進行多個目錄或檔案複製作業，^ 執行多個應用程式軟體時’整個目錄或檔案夾之複製作^ 完成的時間更將大幅倍增’而使用者感受到應用程式軟許 執行進度之緩慢，也不難預期。 對於上述檔案目錄或樓案夾複製作業總體效率不佳之 狀況，究其原因，乃是因為視窗作業系統MS Windows的多 工作業分時處理（Time Sharing)方式，僅是一味地在 = 五、發明說明（3) 作業環境下顧及各個工作- 總體工作執行效率之降低。的執仃公平性，反而造成了 架構下，其多工作業之模气亦=’在現有的多工作業系統 (例如資料儲存裝置）的^ ^ ’亚未針對不同的硬體裝置 此儘管顧及了各個工作^門特^作各別考量與處理，也因 執行效率。 θ的公平性’但郤犧牲了整體的 現以一個磁碟儲存裝置 可歸納如下： ·、、、 J ’其賁料存取步驟大致上 1 ·主機選擇磁碟裝置，並發 2 ·指令被傳送到磁碟參置 曰令。 並定位於所^ 音圈❹進馬達移動讀寫頭 一的旋轉，磁碟裝置讀寫 5 ·磁碟裝置讀取磁區内之咨 、， 主機接收資料，並將其；：磁；將其傳送到主機、或 6·磁碟裝置與主機間互相交換狀態訊声、。 其中，影響該磁碟儲存裝置之 音圈或步進馬達在不同磁執間 j =存取速度較巨者 (Seek Time)、以及舭 $本移動頃寫頭所需之詢執時 Ueek lime； 及軸心馬達轉動時所需之於綠、黑^ 士 (Rotational latency Time) , s & 疋轉滯之時間 兩者間在進行資料傳輸時所需 貝^是主機與磁碟裝1

Transfer Time)。 手所而之貝科轉移時間（Data 儘管主機與磁碟裝置間的資料傳輸速度已透過某些1 579466 五、發明說明（4) — 面技術的使用（例如應用於A T A / A 丁 A P I # 期），已有相當大幅度的進展，磁碟努、置之Ultra DMA週 也有某種程度的提昇，但是移動讀窝'置轴心馬達的轉速 仍然無可避免的佔據了磁碟裝置存取1所需之詢軌時間則 例的時間。也因此，如何儘量避免磁二，所需的相當大比 間來回移動之次數，便成為磁碟裝敕頊寫頭在不同磁軌 昇的一個重要關鍵。例如磁碟快取正體存取效率能否提 衝器（Look Ahead Buffer)之技術便曰1巧Cache)或前導緩 來的技術。 疋者眼於此所發展出 而以目前⑽Wind〇ws作業系統對 處理方式’非但未能減少讀寫頭的移多工分時 流服務執行各個與磁碟裝置相=秒勒久數，反而還因輪 個X作所屬的磁執間移‘ ϋ 7之故，使讀寫頭在各 時處理的工作愈多、各個工更為頻繁。當作業系統同 大於磁碟快取記憶體或前的磁碟資料量愈大（遠 磁碟快取記憶體一直處於 1之容量時），會致使該 :1:愈接近(亦即同時執行的各個工 k，該磁碟I置之讀寫頭 作之間的重豐時間愈多） 體磁碟存取效率的影響也就俞大動的次數也就愈多，對整 系二下在:士士二。〜…的作* 執行的工作心2:個，趙裝置的效能，料對所有 不適宜只針對單一工作丄Γ 0 c e s s)作整體效能評估，而 昇整體之工作效率，反$ =作衡量°否則’非但無法提 k成糸統的工作負擔。 579466 五、發明說明（5) 有鑑於此，本發明人牯與φ批> +

Queue)的概念與方法，來提昇 ^ ，(Exe⑶ti0n 置的整體工作效率。 作業每彡兄下貧料儲存裝 本發明概述： 緣此，本發明之主要目的即是 環境下之資料儲存裝置工作效率之ς 一種提昇多工作業 作業之電腦系統在中執行資料儲存裝置之多工 減，以力:快電寫中動的次數儘量縮 資料儲存裝置ΐ體：：：J:;J提f多工作業環境下之 的資料目錄或檔案複製或Z 業赵/、利用對於同時執行 置之讀寫頭在不同磁門 2業數目的限制，使磁碟裝 電腦系統在多工作業1^動f、次數儘量縮減，加快了該 或搬移作t的執行時效=之胃’料目錄或檔帛之個別複製 ^^發明之另一 式進行多工作章^是提供一種可提昇採用a時作举方 之方法，其= 之資料儲存裝置整體工= 製或搬移作業數 |於R時執行的資料目錄或檔案複 軌間移動的次數儘=，=碟裝置之讀寫頭在不同磁 執行時致，在另一鈿減，加快了個別複製或搬移作業的 參與分時作業的：：’應用程式軟體的執行也因為每次 應速度，該方法；==音而加快了程式執行與回 十於使用刀日守作業方式進行多工作業的電 第8頁 579466 五、發明說明（6) ^作業以而言可大幅提昇其整體磁碟裝置的資料存取效 為了 Λ現上述之本發明目的，本發明之且體實施例巾 係將-支援多工作孝之雷腺““：今“之』貫施例中 錄ά ^案視為一物件，並依據該物件之工作俜需要電腦主 機儘可能立即回應執杆、式e π △卞必作係而要冤恥主 辈之工作頊日& $ 成疋可允許電腦主機置於背景作 所有與該資料儲存裴置存敗相的 * ^ …俊將 5 Jt M ^ 44n ^ S之工作項目建立一個執行 ，二作業類別將各個工作項目以節點連 行優先權的古侗仃列及子執仃串歹ij ’再依據工作項目執 點逐一串接該子執行串列中之工作 擁有一個節點，而屬於第—類士在要執打串列中均 該主要執行串列中別的所有工作項目在 工作業，該第二類作業類別之：：郎點’以使每-輪的多 行優先權者可被執行’，、而1^項目中只有擁有最高執 該標的物件之工作剩餘而身;=:=的決定方式，係以 優先權高低’工作剩餘資料量二而：：該物件之執行 高。 4小者，其執行優先權愈 本發明之其它目的及直兮 > 例及附呈圖式作進一步之說明如后j精由以下之較佳實施 較佳實施例說明： 明以執行串列來執 首先參閱圖-所示，其係顯示本發 579466 五、發明說明（7) 行^工作業之控制流程圖，而圖二係顯示本發明中將目錄 或樓$之複製或搬移作業與數個應用程式建立一執行串列 之示μ圖。在此實施例中，係以磁碟裝置在進行稽案複妒 或搬移之作業作一較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當 可理解本發明之技術應玎應用於其它之領域。 衣 田 J本發明之實施例+，首先係將磁碟裝置的標的目錄 視為一個物件(object)(步驟m)，然後依據該物 t以分類(步驟1()2)，例如可針對該標的目 η 開啟，讀取、寫入、關閉、複製、搬 將磁碑υ:而從使用者對於該物件的使用感受著眼， 及樓案Γ作分“下兩個作業類別： ·:ΐΐ可能ΪΓ者：例如執行某應用程式 入、關閉等動作。 $立開啟、讀取、寫 2.可允許電腦置於背景（Backgr〇und) 或檔案之刪&、複製、搬移等。業者·你J如對目錄 按照上列作業類別之分類方式， 在步驟103中，將所有與磁碟裝置 月&主機之作業系統 行串列（Execution Queue)，並以節 ^建立一個執 串列（步驟104)。接著是將該第二類子成—主要執行 先權的高低，以節點逐一串接乍=之執行優 最後，即可依據該主要執行串列及：：串：（步驟1〇5卜 工作項目的多工作業（步驟1〇6) 執仃串列來進行各個 執行串列中包括第一個工作項〔圖—所不，該主要 m 用來執行目錄或 579466 五、發明說明（8) :案之複製或搬移作業。在該 - ^數=工作項目2〜N等應用軟體之執行έ項人目1之後，則 執仃串列。 、、且合形成該主要 在該執行串列中’每一個 =目（即需要電腦主機儘可能立二-類作業類別之 f執仃亊列中均擁有一個節點（Node) 執行之工作）， 二述第-類作業類別之卫作項目乃纟且^亦即每—個屬於 置：ί:上述第二類作業類別的工；要執行串 匈置於月景作業之工作）乃形成子 、目（即可允許電 二i，），㈣主要執行串列中最多只：(有例如子工作項 Π: —輪的多工作業，就第二類作掌類別個節點， 有擁=高執行優先權(Priority)4以作而言，只 所有的第二作業類別之工作項目，仃。 低逐一串接為另一個子執行串列，者^ ；： 行優先權的高 作已全部執行完畢，該工作在主要：々最：執行優先權的工 次向執行優先權之工作取而代之。例：：：中的地位即由 =作項目11、12所組成之執行串列中，：：1、及子 f工作項目1執行完畢後，該工作在主要\彳_\執行優先權 位即由次高執行優先權之子工作項目"要取執二^ 定方先權的決 仏者：執行優先權愈高(L= 圖二顯不在一目錄或檔案之複製或搬移作, ’以檔案資料量來決定執行優先權次二業工列 〜圚。在該

第11頁 579466 五、發明說明（9) 圖式中所示， 料量是由小至 51 ' 52 、 53 〜 藉由上述 利用對於同時 制，使磁碟裝 減，加快了個 應用程式軟體 Sharing)的工 式執行與回應 的電腦作業系 LINUX)，此方 率。 錄或檔案之剩餘資 複製或搬移作業 即是由高至低。 多工作業，一方面 搬移作業數目的限 移動的次數儘量縮 時效，而另一方面 時作業（Time 者體驗到較快的程 方式進行多工作業 其它0 S例如 裝置的資料存取效 欲作複製或搬移之標的目 大，故標的目錄或檔案之 54 "·5Ν之執行優先權次序 方式進行磁碟装置相關的 執行的目錄或檔案複製或 置之讀寫頭在不同磁軌間 別複製或搬移作業的執行 的執行也因為每次參與分 作數目的縮減，而讓使用 速度。對於使用分時作業 統而s(如MS Window、或 法可大幅提昇其整體磁碟 表 τ、έ之，本發明所提供之在多工作業環境下提昇資料 儲存裝置整體工作效率之方法確具高度的產業利用價值。 惟以上之實施例說明，僅為本發明之較佳實施例說明，凡 冰月於此項技術者當可依據本發明之上述實施例說明而作其 匕種種之改良及變化。然而這些依據本發明實施例所作的 種種改良及變化，當仍屬於本發明之發明精神及以下所界 定之專利範圍内。

第12頁 579466 圖式簡單說明 (一）圖式簡要說明： 圖一係顯示本發明以執行串列來執行多工作業之控制 流程圖， 圖二係顯示本發明中將目錄或檔案之複製或搬移作業 與數個應用程式建立一執行串列之示意圖； 圖三顯示在一目錄或檔案之複製或搬移作業串列中， 以檐案資料量來決定執行優先權次序之示意圖。 (二）圖號說明： I、 2、3、4^··Ν 工作項目

II、 1 2 子工作項目 51、52、53、54 ·，·5Ν 複製或搬移作業

第13頁

Claims (1)

1. /、專利範圍 方法境Tf料儲存裝置整體工作效率之 目錄或檔案視為-物件，並依 執行ΐ: 儲存裝置存取相關之工作項目建立-個 節點連結形成-主尊=11貝 個工作項目以 要執仃串列及子執行串列； ’二作項目執行優先權的高低， 執行串列中之子工作項目； 、爭接忒子 該t要執行串列及子執行串列來 的多工作業。 t IU丄邗項目 2. 如申請專利範圍第i項所述之提昇多工 儲存裝置整體工作效率之方法，其中 兄下貝枓 :錢”據工作項目係需要電腦主機儘可能ί = 予以分類成第一及第二作業類別。 乍員目而 3. 如申請專利範圍第2項所述之提昇多工作業 儲存裝£整體工作效率之方法，纟中該第一類貝枓 之工作項目包括有執行—應用程式軟體過程中對;次f 儲存裝置檔案目錄或槽案所作之建纟、開啟、貝料 入、關閉等動作。 項取、寫 第14頁 579466 六、申請專利範圍 4 ·如申請專利範圍第2項所述之提昇多工作業環境下資料 儲存裴置整體工作效率之方法，其中該第二類作業類別 之工作項目包括有執行一應用程式軟體過程中對該資料 儲存裝置樓案目錄或權案所作之刪除、複製、搬移等等 動作。 5 ·如申晴專利範圍第2項所述之提昇多工作業環境下資料 儲存裝置整體工作效率之方法，其中該第一類作業類別 之工作項目在主要執行串列中均擁有一個節點，而屬於 第二類作業類別的所有工$項目在該主要執行串列中最 多只擁有一個節點，以使母一輪的多工作業，該第二類 作業類別之工作項目中只有擁有最高執行優先權者可被 執行。 6.如申請專利範圍第5項所述之提昇多工作業環境下資料 儲存裝置整體工作效率之方法，其中該子執行串列中， 當最高執行優先權的工作項目已執行完畢後，該工作項 目在主要執行串列中的地位即由次高執行優先權之工作 項目取而代之。 7·如申請專利範圍第1項所述之提昇多工作業環境下資料 ，存裝置整體工作效率之方法，其中該執行優先權的決 疋方式，係以該標的物件之工作剩餘資料量之大小而決 定該物件之執行優先權高低。 579466

   第16頁